高铁列控系统通信安全研究

来源 :华东交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:romme
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高速铁路的信号通信系统包括计算机联锁系统、调度集中系统、CTCS-3级列控系统和信号集中监测系统,CTCS-3级列控系统通信网由地面骨干传输网(有线通信子网)和移动通信网(无线通信子网)两部分组成。由于CTCS-3级主要是与移动的列车进行通信,传输的行车调度信号、控制信号非常敏感,列车的高速移动又增加了数据通信的安全威胁,因而CTCS-3级信号通信系统必须达到足够高的可靠性、安全性和保密性。通信系统的安全通信过程一般包括身份鉴权(通过身份认证协议实现)和数据安全传输(通过安全通信协议实现)两个子过程。根据高铁列控系统通信网络的结构,身份鉴权可以分为GSM-R无线通信鉴权过程和信号安全数据网地面通信鉴权过程;数据安全传输通道主要有封闭式通信网络和开放式通信网络两种网络结构。本文首先分析了CTCS-3级网络结构及主要设备间的通信内容、通信网络安全问题的研究现状及其发展趋势,并详细描述了铁路无线通信网GSM-R的鉴权过程,针对现有理论指出该机制存在诸多安全漏洞,通过使用形式化分析工具ProVerif对现有GSM-R鉴权方案进行形式化分析,分析结果证实了GSM-R的鉴权机制确实存在安全问题;同时,结合GSM-R发展方向,提出了CTCS-3级无线通信网的LTE-R鉴权方案(包括初始鉴权、重新接入鉴权和切换鉴权),并且使用ProVerif分析LTE-R方案的安全性。然后,针对地面骨干传输网中信号安全数据网的特点,提出了设备与设备间及管理员与设备间的鉴权方案,并使用ProVerif分析方案的安全性。ProVerif分析结果证明了提出的鉴权方案均满足了CTCS-3级通信网络的安全需求。最后,本文分析了CTCS-3级数据传输的安全需求,介绍了几种铁路行业主要使用的安全通信协议,并详细研究、对比了铁路信号安全通信协议RSSP-I和RSSP-II所采用的数据传输的安全措施及其性能。本文所研究的列控系统的通信安全问题为我国发展下一代列控系统及保证列控系统的安全性与稳定性提供了一个参考意见。
其他文献
本文依托辽宁省交通厅公路管理局重点科研项目《辽宁省普通公路沥青路面级配碎石基层应用研究》,针对由于半刚性基层温缩、干缩导致沥青路面结构的反射裂缝问题,对级配碎石材料
本文以硼酸钡Ba2B2O5为基质的发光材料为研究对象,采用高温固相法合成了稀土离子Eu3+、Ce3+、Tb3+、Sm3+和Dy3+掺杂的荧光材料,借助于测得的激发谱、发射谱和色坐标等数据对材
随着时代的发展,临床营养诊断和营养治疗已经成为了重大疑难症患者的救治中不可或缺的重要措施。化学发光免疫分析仪、酶标仪等检测分析仪器大大提高了生化检验的灵敏度,在临床诊断上有着广泛的应用,然而国内同类型的自主研发仪器仍然比较匮乏。本课题就是在这一背景下,对多功能分析仪进行研究。首先,本文对滤光片系统和单色器系统的优缺点进行了比较,并选择高灵敏度的光电倍增管作为光电探测器,以单光子计数的工作方式检测微
随着城市化进程加剧,现代城市的交通需求正在持续增长,这极大地激发了城市轨道交通的建设发展。近年来,中国城市轨道交通运营里程逐年增长,承担客流量日益增加,不但在解决交通拥堵
表面等离激元光子学中一个重要的研究课题就是将自由空间的光耦合成表面等离激元(SPP)。通常采用透明棱镜、金属光栅结构来实现光子和SPP之间的动量匹配。显然,这些结构太大,
激光医学已广泛应用于皮肤科。光子嫩肤术是应用选择性光热解原理和表皮冷却技术对皮肤老化进行治疗,可淡化消除皮肤各种色素斑和皱纹、改善皮肤异色症、修整痤疮疤痕、改善面部毛细血管扩张、改善面部毛孔粗大和皮肤粗糙等。本论文以皮肤的光热效应为切入点,重点探讨激光曝光剂量这一重要参数。不同曝光剂量的脉冲激光照射皮肤组织时将引起不同的热损伤情况。而HSP70是一类热休克蛋白,在进化上高度保守;皮肤组织的光热效应
我国民航持续发展,空中交通流量不断增长,空域资源与不断增长的航班流量的矛盾日益突出,空中交通流量管理理论为缓解空中交通拥堵做出了不小的贡献。目前,管制单位最常采用的是发
本文首先介绍了随机粗糙面电磁(光)散射的基本理论,讨论了基尔霍夫近似方法和微扰法等粗糙面光散射的基本方法。主要采用基尔霍夫近似方法和微扰法研究了随机粗糙面的光散射